सामान्य वायुमण्डलीय दाब (≃1 × 105 Pa) पर समान ताप 100°C पर 1 cm3 आयतन के 1 g जल को भाप में परिवर्तित किया गया है। इस भाप का आयतन 1671 cm3 है। यदि जल के वाष्पन की विशिष्ट गुप्त ऊष्मा 2256 J/g है, तो आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन है -

  1. 167 J
  2. 2256 J
  3. 2423 J
  4. 2089 J

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : 2089 J
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CT 1: Botany (Cell:The Unit of Life)
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संकल्पना:

ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के अनुसार हमारे पास निम्न है:

Q = ΔU + W

यहाँ हमारे पास Q तप्त है, ΔU आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन और किया गया कार्य है।

गणना:

दिया गया है: द्रव्यमान, m = 1 g

वाष्पन की गुप्त ऊष्मा, L = 2256 J/g

दाब, P = 1 × 105 Pa

आयतन, \((V_2-V_1)\) = 1671 cm3

जैसा कि हम जानते हैं

Q = ΔU + W   ----(1)

किया गया कार्य, W = PdV

और ऊष्मा Q = mL

अब, समीकरण (1) में मान रखने पर ,हमें मिलता है;

mL = ΔU + P(V2 - V1)   ----(2)

अब, (2) में दिए गए सभी मान रखने पर ,हमें मिलता है;

\(1 \times 2256 = Δ U +1 \times 10^5 (1670 \times 10^{-6})\)

ΔU = 2089 J

इस प्रकार, विकल्प 4) सही उत्तर है।

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